
拓海先生、最近部下から「新しいノードでレイアウト生成を自動化できる技術が出ました」と言われまして、何やらDiffusionっていう単語が聞こえたんですが、正直ピンと来ません。うちの現場で役に立つんでしょうか。

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、簡単に整理しますよ。今回の論文はPatternPaintという手法で、限られたサンプルからも合法的(Design Rule Clean)なレイアウトパターンを大量に作れるという話なんです。要点は三つ、少ないデータ、インペインティングという部分補完の仕組み、実産業向けPDKでの検証です。大丈夫、一緒に見ていけばできますよ。

つまり、うちのように昔のデータしかないとか、まだノードが新しくてサンプルが少ない場合でも使えるということですか。投資対効果の検討をしやすい印象はありますか。

素晴らしい着眼点ですね!投資対効果という観点では有望です。なぜなら一、データを数十サンプルに抑えられるのでデータ収集コストが低い。二、生成したパターンがDR(Design Rule、設計ルール)を満たす割合が高く即戦力になる。三、既存の検証ツール(OPCなど)で使える形で出力できる点が工数削減に直結します。大丈夫、実務寄りの利点が明確に示されているんです。

ただ、うちの現場はルールが細かくて、以前に自動化を試して失敗した経験があります。具体的にどうやって「違反しない形」を作るんですか。これって要するに周りの既存パターンを使って欠けている部分を埋めるということ?

素晴らしい着眼点ですね!そうです、PatternPaintはインペインティング(inpainting、欠損補完)という考え方を使うんです。身近な例で言えば、写真の欠けた部分を周囲の画素から自然に埋める技術を応用して、レイアウトの「法則」が隣接領域に現れることを利用してピクセル単位で補完していくのです。要点は三つ、局所情報を最大限に活かすこと、テンプレートベースのノイズ除去で合法性を担保すること、少数サンプルで学べることです。

ピクセル単位というのは現場だとかなり細かい感触です。で、それが本当に設計ルールに合うかどうかはどう検証するのですか。生成して終わりでは困ります。

素晴らしい着眼点ですね!論文では実際の産業用PDK(Process Design Kit、製造設計キット)であるIntel 18AのフルセットDR設定で検証しており、20個程度の初期サンプルから4000以上のDR-クリーン(DR-clean)なパターンを生成したと報告しています。つまり生成後に既存のDRチェックやOPC(Optical Proximity Correction、光学近接補正)モデルで検証して合格率を示しているため、実務での適用可能性が示されています。

それは心強い話です。実運用での失敗要因を避けるために、導入の最初のステップは何をすべきでしょうか。現場の設計者に与える負担は少ないですか。

素晴らしい着眼点ですね!導入の初期段階は二段階が現実的です。まず既存のパターンから20〜50サンプル程度を選び、PatternPaintで生成したパターンを既存のDRチェックやOPCツールに通して合格基準を確認する。次に現場設計者と共同で「生成→検証→修正」の短いループを回し、テンプレートや補完のパラメータをチューニングする。これにより運用負荷を小さく保ちながら実効性を確かめられます。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

わかりました、要するに少ないサンプルで周囲の情報を使って安全なパターンを大量に作れる。まずは小さく試して現場に馴染ませる、ということで理解していいですか。ありがとうございます、拓海先生。


